1.3　Java程序基本结构

Java应用程序是独立的，可以直接在Java平台上运行的程序。本书主要介绍这种类型的程序。

1.3.1　Java程序开发步骤

开发Java程序通常分三步：编辑源程序；编译源程序；执行或调试程序，得到程序输出结果。图1-5给出了开发Java程序的具体过程。

下面程序功能是在控制台输出一个字符串。

程序1.1　HelloWorld.java

1．编辑源程序

可以使用任何文本编辑器（如Windows的记事本）编辑Java源程序，也可以使用专门的集成开发环境（如Eclipse、NetBeans等）。使用Windows的记事本编写源程序，如图1-6所示。

源程序输入完毕后，选择“文件”→“保存”命令，打开“另存为”对话框，在“保存在”列表框中选择文件的保存位置，这里将文件保存在D:\study目录中（假设该目录已经存在），在“文件名”文本框中输入源程序的文件名，如HelloWorld.java。

启动命令行窗口，进入D:\study目录，使用DIR命令可以查看到文件HelloWorld.java已保存到磁盘了。

2．编译生成字节码

接下来，需要将HelloWorld.java源文件编译成字节码文件。编译源文件需要使用JDK的javac命令，如下所示：

若源程序没有语法错误，该命令执行后返回到命令提示符，编译成功。在当前目录下产生一个HelloWorld.class字节码文件，该文件的扩展名为class，主文件名与程序中的类名相同，该文件也称为类文件。可以使用DIR命令查看生成的类文件。

3．执行字节码

源程序编译成功生成字节码文件后可以使用Java解释器执行该程序。注意，这里不要加上扩展名class，运行结果如图1-7所示。

当一个Java程序执行时，JVM首先会用一个称为类加载器（class loader）的程序将类的字节码加载到内存中。如果程序还要用到其他类，类加载程序会在需要它们之前动态地加载它们。当加载该类后，JVM使用一个称为字节码验证器（bytecode verifier）的程序来校验字节码的合法性，以确保字节码不违反Java的安全规范。最后，通过校验的字节码由运行时解释器（runtime interpreter）翻译和执行。

1.3.2　第一个程序分析

下面对第一个程序中涉及的内容作简单说明。

1．类定义

Java程序的任何代码都必须放到一个类的定义中，本程序定义一个名为HelloWorld的类。public为类的访问修饰符，class为关键字，其后用一对大括号括起来，称为类体。

2．main()方法

Java应用程序的标志是类体中定义一个main()方法，称为主方法。主方法是程序执行的入口点，类似于C语言的main()函数。main()方法的格式如下：

public是方法的访问修饰符，static说明该方法为静态方法，void说明该方法的返回值为空。main()方法必须带一个字符串数组参数String[] args，可以通过命令行向程序中传递参数。方法的定义也要括在一对大括号中，大括号内可以书写合法的Java语句。

3．输出语句

本程序main()方法中只有一行语句：

该语句的功能是在标准输出设备上打印输出一个字符串，字符串字面值用双引号定界。Java语言的语句要以分号（;）结束。

System为系统类。out为该类中定义的静态成员，是标准输出设备，通常指显示器。println()是输出流out中定义的方法，功能是打印输出字符串并换行。若不带参数，仅起到换行的作用。另一个常用的方法是print()，该方法输出后不换行。

4．源程序命名

在Java语言中，一个源程序文件被称为一个编译单元。它是包含一个或多个类定义的文本文件。Java编译器要求源程序文件必须以java为扩展名。当编译单元中有public类时，主文件名必须与public类的类名相同（包括大小写），如本例的源程序文件名应该是HelloWorld.java。若编译单元中没有public类，源程序的主文件名可以任意。